Способ защиты черных и цветных металлов от коррозии

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ(71) Заявитель Институт механики металлополимерных систем АНБ(73) Патентообладатель Институт механики металлополимерных систем АНБ(57) 1. Способ защиты черных и цветных металлов от коррозии в воздушной и водной среде путем введения в среду ингибитора - азотсодержащего гетероциклического соединения, отличающийся тем, что в качестве указанного соединения используют 5-замещенные тетразолы общей формулы где- Н, 3, 2, 65, 225. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ингибитора используют натриевую или калиевую соль 5-фенилтетразола.(56) 1. Розенфельд И.Л., Персианцева В.П. Ингибиторы атмосферной коррозии. - М. Наука, 1985. 2. Техника борьбы с коррозией /Юхневич Р., Богданович В., Валашковский Е., Видуховский А. Пер. с польск./ Пд ред.Сухотина А.М. -Л. Химия, 1980. 3. Заявка 046266, МКИ С 2 З 11/14 11/10, 1991. 4. Заявка Франции, 2661690, МКИ 23 11/10, 1991. 5. Патент США, 4285823, МКИ С 10 М 1/32, 1981. 6. Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов (справочник). - Л. Химия, 1968.- С.27. Изобретение относится к технике защиты изделий из черных и цветных металлов при их транспортировании и хранении от атмосферной коррозии с помощью летучих ингибиторов коррозии, а также к технике противокоррозионной защиты металлических изделий, эксплуатируемых и водных средах, с пмщью водорастворимых ингибиторов коррозии. 1813 1 Известно, что гетероциклические азотсодержащие динения, в том числе пятичленные гетероциклы (азолы), являются эффективными ингибиторами коррозии металлов 1,2. Наибольшее распространение в практике противокоррозионной защиты получили азолы с числом атомов азота в цикле от одного до трех и соответствующие бензаннелированные производные. Вместе с тем, защитные характеристики могут повышаться при переходе от моно- и ди- к полиазотистым гетероциклам (три- и тетразолам). Несмотря на это, отмечены лишь единичные случаи применения производных тетразола в противокоррозионных составах. Например, 1-фенил-5-меркаптотетразол (ФМТ) в комбинации с бензотриазолом и толилтриазолом используется для защиты от коррозии меди и медных сплавов в водных растворах 3. Известен состав на основе ФМТ для предотвращения коррозии металлов, содержащих также стеариновую кислоту и дициклогексиламин 4. 5-Аминотетразол опробован в качестве антиокислительной и антикоррозионной присадки в дизельных смазках 5. Недостатками этих составов являются ограниченная область применения и необходимость использования сложного комплекса веществ для достижения требуемой степени противокоррозионной защиты металлических изделий. Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому решению способ защиты от коррозии черных и цветных металлов с помощью бензо-1,2,3-триазола (БТА) 6. Его недостатками являются невысокая эффективность при защите черных металлов в водно-солевых растворах и технологические трудности использования БТА в составе полимерных консервационных пленок. Задачи, решаемые с помощью настоящего изобретения, состоят в расширении номенклатуры ингибиторов коррозии и повышении эффективности ингибиторов, обеспечивающих защиту черных и цветных металлов от коррозии в воздушных и водных д. Задачи решаются путем применения в качестве универсальных ингибиторов коррозии черных и цветных металлов 5-замещенных тетразолов общей формулы, где- , 3, 2, 65, 225,а также натриевойи калиевойсолей 5-фенилтетразола. Указанные вещества могут быть применены следующим образом введением добавок ингибитора в водны технологические (эксплуатационные) ды насыщением замкнутого пространства, в котором хранится изделие, парами ингибитора продувкой через полости изделия взд, насыщенного парами ингибитора нанесением на поверхность изделия тонкого слоя ингибитора из раствора в органическом растворителе(спирте, ацетоне) обертыванием изделий в бумагу, пропитанную раствором соединения, с последующей упаковкой в барьерную полимерную пленку упаковыванием в ингибированную пленку, содержащую в своем составе добавки соединения. Эффективность действия ингибиторов оценивали потенциодинамическим и гравиметрическим методами. Определяли показатели торможния коррозии стали и меди в водных растворах сульфата натрия, моделирующих гривную конденсационную среду в условиях атмосферной коррозии. Концентрация растворов а 24 была постоянной (0,05 моль/л, табл.1) при потенциометрических и изменялась в некоторых пределах (табл.2) при гравиметрических испытаниях. Концентрация ингибиторов во всех опытах составляла 0,06 моль/л. По потенциодинамическим поляризационным кривым рассчитывали(табл.1) величины смещения стационарного потенциала системы при введении ингибитора стст - ст коэффициенты торможения коррозии коркор/кор согласно значениям токов коррозии кор, кор, полученным при экстраполяции поляризационных кривых до точки стационарного потенциала коррозии (ст) коэффициенты торможения электрохимической реакции в области потенциалов активного анодного растворения металлов ахах/ах при ах 0,4 В - для стали, ах 1,0 В - для меди. Здесь и далее показатели со штриховым индексом относятся к ингибиторсодержащим системам. Наряду с этим, скорости (кор) и коэффициенты торможения коррозии (кор) (табл.2) вычисляли по результатам гравиметрических измерений согласно следующим уравнениям кор 1813 1 где 0 и 1 - масса образца, соответственно, исходная и после удаления продуктов коррозии- площадь поверхности образца,- вмя испытаний. коркор/кор Результаты экспериментов, представленные в табл.1, показывают, что заявленные соединения (-) из ряда 5-замещенных тетразолов интенсивно тормозят электрохимические реакции коррозии и активного анодного растворения стали и меди в модельных агрессивных средах. Происходит облагораживание стационарного потенциала электродов и существенно уменьшаются токи коррозии. Заявляемые соединения по ингибирующей способности в большинстве случаев превосходят прототип - промышленный ингибитор коррозии БТА. Правомерность этих выводов подтверждается результатами независимых гравиметрических измерений(табл.2). Введение в агрессивную среду добавок 5-замещенных тетразолов вызывает резкое торможение коррозионных процессов на поверхности металлоизделий. Таблица 1 пп Показатели эффективности торможения коррозии пп Наименование ингибитора коррозии 1. Тетразол 2. 5-Аминотетразол 3. Этиловый эфир 5-тетразолилуксусной кислоты Ввиду низкой растворимости 5-фенилтетразолав молекулярной форме в водных растворах, его противокоррозионную способность как летучего ингибитора атмосферной коррозии металлов оценивали имитационным методом по ГОСТ 9.509, пункт 3. Концентрация ингибитора в упаковочном пространстве поддерживалась 100 г/м 3. 1813 1 Величины степени поражения в баллах (ГОСТ 9.908) законсервированных образцов из различных металлов и сплавов после 15 циклов испытаний в контрольном опыте и в присутствии заявляемого ингибитора - 5 фенилтетразола приведены в табл.3. Таблица 3 Испытание контрольное в присутствии ингибитора Видно, что 5-фенилтетразол является перспективным ингибитором для защиты от атмосферной коррозии преимущественно меди, медьсодержащих плавв и алюминия. Заказ 1719 Тираж 20 экз. Государственный патентный комитет Республики Беларусь.